सबवे ट्रेनमा एलईडी डिस्प्ले स्क्रिनको आधारभूत डिजाइन सिद्धान्तको बारेमा कुरा गर्दै

सबवे ट्रेनमा एलईडी डिस्प्ले स्क्रिनको आधारभूत डिजाइन सिद्धान्त

सबवे नेतृत्व डिस्प्ले स्क्रिन को आधारभूत डिजाइन सिद्धान्त;सबवे मा एक सार्वजनिक उन्मुख जानकारी प्रदर्शन टर्मिनल को रूप मा, भित्री नेतृत्व प्रदर्शन को नागरिक र व्यावसायिक मूल्य को एक धेरै व्यापक दायरा छ।

हाल, चीनमा सञ्चालित सबवे गाडीहरू सामान्यतया इनडोर एलईडी डिस्प्लेसँग सुसज्जित छन्, तर त्यहाँ केही अतिरिक्त कार्यहरू र एकल स्क्रिन प्रदर्शन सामग्रीहरू छन्।नयाँ मेट्रो यात्री सूचना प्रणालीको प्रयोगमा सहयोग गर्न हामीले नयाँ बहु बस मेट्रो एलईडी डाइनामिक डिस्प्ले स्क्रिन डिजाइन गरेका छौं।

डिस्प्ले स्क्रिनमा बाह्य सञ्चारमा धेरै बस इन्टरफेसहरू मात्र छैनन्, तर आन्तरिक नियन्त्रण सर्किट डिजाइनमा एकल बस र I2C बस यन्त्रहरू पनि छन्।

त्यहाँ दुई प्रकारका छन्एलईडी स्क्रिनहरूसबवेमा: रेल चलिरहेको खण्ड, चलिरहेको दिशा र हालको स्टेशनको नाम, जुन चिनियाँ र अङ्ग्रेजीसँग मिल्दो छ, देखाउनको लागि एउटा गाडीको बाहिरी भागमा राखिएको छ;अन्य सेवा जानकारी पनि सञ्चालन आवश्यकता अनुसार प्रदर्शन गर्न सकिन्छ;पाठ प्रदर्शन स्थिर, स्क्रोलिङ, अनुवाद, झरना, एनिमेसन र अन्य प्रभाव हुन सक्छ, र प्रदर्शित वर्णहरूको संख्या 16 × 12 16 डट म्याट्रिक्स क्यारेक्टरहरू छन्।अर्को टर्मिनल इनडोर एलईडी डिस्प्ले हो, जुन ट्रेनमा राखिएको छ।टर्मिनल इनडोर एलईडी डिस्प्लेले ट्रेन सञ्चालन आवश्यकताहरू अनुसार टर्मिनल प्रिसेट गर्न सक्छ, र वास्तविक समयमा हालको टर्मिनल प्रदर्शन गर्न सक्छ, साथै ट्रेनमा हालको तापक्रम, 16 क्यारेक्टर × आठ 16 डट म्याट्रिक्स क्यारेक्टरहरू सहित।

प्रणाली संरचना

एलईडी डिस्प्ले प्रणाली स्क्रिन एकल-चिप माइक्रो कम्प्युटर नियन्त्रण इकाई र एक प्रदर्शन एकाइ मिलेर बनेको छ।एकल प्रदर्शन एकाइले 16 × 16 चिनियाँ क्यारेक्टरहरू प्रदर्शन गर्न सक्छ।यदि एलईडी ग्राफिक डिस्प्ले प्रणालीको एक निश्चित आकार उत्पादन गरिएको छ भने, यो धेरै बौद्धिक प्रदर्शन एकाइहरू र "बिल्डिंग ब्लकहरू" को विधि प्रयोग गरेर महसुस गर्न सकिन्छ।सिरियल संचार प्रणालीमा प्रदर्शन एकाइहरू बीच प्रयोग गरिन्छ।डिस्प्ले एकाइ नियन्त्रण गर्न र माथिल्लो कम्प्युटरको निर्देशन र संकेतहरू प्रसारण गर्नको अतिरिक्त, नियन्त्रण एकाइ पनि एकल बस डिजिटल तापक्रम सेन्सर 18B20 सँग इम्बेड गरिएको छ।कन्ट्रोल सर्किटको मोड्युल डिजाइनको लागि धन्यवाद, यदि आर्द्रता मापनका लागि आवश्यकताहरू छन् भने, 18b20 लाई डलासबाट DS2438 र हनीवेलबाट HIH23610 बाट बनेको मोड्युल सर्किटमा अपग्रेड गर्न सकिन्छ।सम्पूर्ण गाडीको सञ्चार आवश्यकताहरू पूरा गर्नको लागि, CAN बस माथिल्लो कम्प्युटर र गाडीको प्रत्येक नियन्त्रण एकाइ बीच सञ्चारको लागि प्रयोग गरिन्छ।

हार्डवेयर डिजाइन

डिस्प्ले युनिट एलईडी डिस्प्ले प्यानल र डिस्प्ले सर्किट मिलेर बनेको छ।एलईडी डिस्प्ले युनिट बोर्ड ४ डट म्याट्रिक्स मोड्युल × ६४ डट म्याट्रिक्स युनिभर्सल इन्टेलिजेन्ट डिस्प्ले एकाइबाट बनेको छ, एकल डिस्प्ले युनिटले ४ १६ × १६ डट म्याट्रिक्स चिनियाँ क्यारेक्टर वा प्रतीकहरू प्रदर्शन गर्न सक्छ।सिरियल संचार प्रणालीमा प्रदर्शन एकाइहरू बीच प्रयोग गरिन्छ, ताकि सम्पूर्ण प्रणालीको काम समन्वय र एकताबद्ध हुन्छ।डिस्प्ले सर्किटमा दुई 16 पिन फ्ल्याट केबल पोर्टहरू, दुई 74H245 ट्राइस्टेट बस ड्राइभरहरू, एउटा 74HC04D छ इन्भर्टर, दुई 74H138 आठ डिकोडरहरू र आठ 74HC595 शिफ्ट ल्याचहरू हुन्छन्।कन्ट्रोल सर्किटको कोर WINBOND को उच्च-गति माइक्रोकन्ट्रोलर 77E58 हो, र क्रिस्टल फ्रिक्वेन्सी 24MHz AT29C020A हो 16 × 16 डट म्याट्रिक्स चिनियाँ क्यारेक्टर लाइब्रेरी र 16 × 8 डट म्याट्रिक्स tCI एएस कोड भण्डारण गर्नको लागि 256K रोम हो।AT24C020 I2C सिरियल बसमा आधारित EP2ROM हो, जसले सबवे स्टेशनको नाम, अभिवादन, आदि जस्ता पूर्वनिर्धारित विवरणहरू भण्डारण गर्दछ। सवारी साधनको तापक्रम एकल बस डिजिटल तापक्रम सेन्सर १८b20 द्वारा मापन गरिन्छ।SJA1000 र TJA1040 क्रमशः CAN बस नियन्त्रक र ट्रान्सीभर हुन्।

नियन्त्रण सर्किट इकाई डिजाइन

सम्पूर्ण प्रणालीले Winbond को डायनामिक माइक्रोकन्ट्रोलर 77E58 कोरको रूपमा लिन्छ।77E58 ले पुन: डिजाइन गरिएको माइक्रोप्रोसेसर कोर अपनाउँछ, र यसका निर्देशनहरू 51 श्रृंखलासँग उपयुक्त छन्।यद्यपि, घडी चक्र केवल 4 चक्र भएको हुनाले, यसको दौडने गति सामान्यतया 2 ~ 3 गुणा पारंपरिक 8051 उही घडी आवृत्तिमा भन्दा बढी हुन्छ।तसर्थ, ठूलो क्षमताको चिनियाँ क्यारेक्टरहरूको गतिशील प्रदर्शनमा माइक्रोकन्ट्रोलरका लागि फ्रिक्वेन्सी आवश्यकताहरू राम्ररी समाधान गरिएको छ, र वाचडग पनि प्रदान गरिएको छ।77E58 ले फ्ल्यास मेमोरी AT29C020 लाई लच 74LS373 मार्फत 256K को आकारको साथ नियन्त्रण गर्दछ।मेमोरी क्षमता 64K भन्दा बढी भएकोले, डिजाइनले पेजिङ ठेगाना विधि अपनाउछ, त्यो हो, P1.1 र P1.2 फ्ल्याश मेमोरीका लागि पृष्ठहरू चयन गर्न प्रयोग गरिन्छ, जुन चार पृष्ठहरूमा विभाजित हुन्छ।प्रत्येक पृष्ठको ठेगाना आकार 64K हो।AT29C020 चिपहरू छनोट गर्नुको अतिरिक्त, P1.5 ले P1.1 र P1.2 ले 16 पिन फ्ल्याट केबल इन्टरफेसमा पुन: प्रयोग गर्दा AT29C020 को गलत कार्यको कारण बनाउँदैन भन्ने सुनिश्चित गर्दछ।CAN नियन्त्रक संचार को प्रमुख भाग हो।विरोधी हस्तक्षेप क्षमता सुधार गर्न को लागी, एक 6N137 उच्च गति optocoupler CAN नियन्त्रक SJA1000 र CAN ट्रान्सीभर TJA1040 बीच थपिएको छ।माइक्रोकन्ट्रोलरले P3.0 मार्फत CAN नियन्त्रक SJA1000 चिप चयन गर्छ।18B20 एकल बस उपकरण हो।यन्त्र र माइक्रोकन्ट्रोलर बीचको इन्टरफेसका लागि यसलाई एउटा I/O पोर्ट मात्र चाहिन्छ।यसले सिधै तापक्रमलाई डिजिटल सिग्नलमा रूपान्तरण गर्न सक्छ र 9-बिट डिजिटल कोड मोडमा क्रमशः आउटपुट गर्न सक्छ।P1.4 लाई 18B20 को चिप चयन र डेटा प्रसारण कार्यहरू पूरा गर्न नियन्त्रण सर्किटमा चयन गरिएको छ।घडी केबल SCL र AT24C020 को द्विदिश डाटा केबल SDA क्रमशः माइक्रोकन्ट्रोलरको P1.6 र P1.7.16 पिन फ्ल्याट तार इन्टरफेसहरूमा जडान गरिएको छ, जुन नियन्त्रण सर्किट र प्रदर्शन सर्किटको इन्टरफेस भागहरू हुन्।

एकाइ जडान र नियन्त्रण प्रदर्शन गर्नुहोस्

डिस्प्ले सर्किट भाग 16 पिन फ्ल्याट तार पोर्ट (1) मार्फत कन्ट्रोल सर्किट भागको 16 पिन फ्ल्याट तार पोर्टसँग जोडिएको छ, जसले माइक्रोकन्ट्रोलरको निर्देशन र डेटा एलईडी डिस्प्ले सर्किटमा पठाउँछ।16 पिन फ्ल्याट तार (2) धेरै डिस्प्ले स्क्रिनहरू क्यास्केड गर्न प्रयोग गरिन्छ।यसको जडान मूलतया 16 पिन फ्ल्याट तार पोर्ट (1) जस्तै हो, तर यो ध्यान दिनुपर्छ कि यसको आर छेउ आठौं 74H595 को DS अन्त्यमा चित्र 2 मा बायाँ देखि दायाँ जोडिएको छ, जब क्यास्केडिङ, यो हुनेछ। अर्को डिस्प्ले स्क्रिनको 16 पिन फ्ल्याट केबल (1) पोर्टसँग श्रृंखलामा जोडिएको छ (चित्र 1 मा देखाइएको छ)।CLK घडी संकेत टर्मिनल हो, STR रो ल्याच टर्मिनल हो, R डाटा टर्मिनल हो, G (GND) र LOE रो लाइट सक्षम टर्मिनलहरू हुन्, र A, B, C, D पङ्क्ति चयन टर्मिनलहरू हुन्।प्रत्येक पोर्टका विशिष्ट प्रकार्यहरू निम्नानुसार छन्: A, B, C, D पङ्क्ति चयन टर्मिनलहरू हुन्, जुन माथिल्लो कम्प्युटरबाट डिस्प्ले प्यानलमा तोकिएको पङ्क्तिमा डेटाको विशिष्ट पठाउने नियन्त्रण गर्न प्रयोग गरिन्छ, र R भनेको डेटा हो। टर्मिनल, जसले माइक्रोकन्ट्रोलरद्वारा प्रसारित डाटा स्वीकार गर्दछ।LED डिस्प्ले एकाइको कार्य अनुक्रम निम्नानुसार छ: CLK घडी सिग्नल टर्मिनलले R टर्मिनलमा डेटा प्राप्त गरेपछि, नियन्त्रण सर्किटले म्यानुअल रूपमा पल्स बढ्दो किनारा दिन्छ, र STR डेटाको पङ्क्तिमा छ (16 × 4) सबै 64 डाटा ट्रान्समिट गरिसकेपछि, डाटा लच गर्न पल्सको बढ्दो किनारा दिइन्छ;LOE लाई माइक्रोकन्ट्रोलर द्वारा 1 मा सेट गरिएको छ लाईन उज्यालो गर्न।डिस्प्ले सर्किटको योजनाबद्ध रेखाचित्र चित्र ३ मा देखाइएको छ।

मोड्युलर डिजाइन

मेट्रो वाहनहरूको वास्तविक अवस्था अनुसार इनडोर एलईडी डिस्प्लेको लागि फरक आवश्यकताहरू छन्, त्यसैले हामीले सर्किट डिजाइन गर्दा यसलाई पूर्ण रूपमा विचार गरेका छौं, अर्थात्, मुख्य कार्यहरू र संरचनाहरू अपरिवर्तित रहन सुनिश्चित गर्ने सर्तमा, विशिष्ट मोड्युलहरू आदानप्रदान गर्न सकिन्छ।यो संरचनाले एलईडी नियन्त्रण सर्किटलाई राम्रो विस्तार र प्रयोगमा सजिलो बनाउँछ।

तापमान र आर्द्रता मोड्युल

दक्षिणमा तातो र वर्षा हुने क्षेत्रहरूमा, कारमा स्थिर तापक्रम वातानुकूलित भए तापनि, आर्द्रता पनि यात्रुहरूले ख्याल गर्ने महत्त्वपूर्ण सूचक हो।हामीले डिजाइन गरेको तापक्रम र आर्द्रता मोड्युलमा तापक्रम र आर्द्रता नाप्ने काम छ।तापक्रम मोड्युल र तापक्रम र आर्द्रता मोड्युलको एउटै सकेट इन्टरफेस छ, दुबै एकल बस संरचनाहरू छन् र P1.4 पोर्टद्वारा नियन्त्रित छन्, त्यसैले तिनीहरूलाई आदानप्रदान गर्न सजिलो छ।HIH3610 हनीवेल कम्पनी द्वारा उत्पादित भोल्टेज आउटपुटको साथ तीन टर्मिनल एकीकृत आर्द्रता सेन्सर हो।DS2438 एकल बस संचार इन्टरफेस संग 10 बिट A/D कनवर्टर हो।चिपमा उच्च-रिजोल्युसन डिजिटल तापमान सेन्सर छ, जुन आर्द्रता सेन्सरहरूको तापक्रम क्षतिपूर्तिको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ।

485 बस विस्तार मोड्युल

परिपक्व र सस्तो बसको रूपमा, 485 बसको औद्योगिक क्षेत्र र ट्राफिक क्षेत्रमा अपरिवर्तनीय स्थान छ।त्यसकारण, हामीले 485 बस विस्तार मोड्युल डिजाइन गरेका छौं, जसले बाह्य सञ्चारको लागि मूल CAN मोड्युललाई प्रतिस्थापन गर्न सक्छ।मोड्युलले MAXIM को फोटोइलेक्ट्रिक आइसोलेशन MXL1535E 485 ट्रान्सीभरको रूपमा प्रयोग गर्दछ।नियन्त्रण अनुकूलता सुनिश्चित गर्न, दुबै MXL1535E र SJA1000 चिप P3.0 मार्फत चयन गरिएको छ।थप रूपमा, RS2485 साइड र कन्ट्रोलर वा ट्रान्सफर्मर मार्फत नियन्त्रण तर्क पक्ष बीच 2500VRMS बिजुली अलगाव प्रदान गरिएको छ।TVS डायोड सर्किटलाई मोड्युलको आउटपुट भागमा लाइन सर्ज हस्तक्षेप कम गर्न थपिएको छ।बस टर्मिनल प्रतिरोध लोड गर्ने कि नगर्ने निर्णय गर्न जम्परहरू पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ।

सफ्टवेयर डिजाइन

प्रणाली सफ्टवेयर माथिल्लो कम्प्युटर व्यवस्थापन सफ्टवेयर र एकाइ नियन्त्रक नियन्त्रण सफ्टवेयर मिलेर बनेको छ।माथिल्लो कम्प्युटर व्यवस्थापन सफ्टवेयर Windows22000 अपरेटिङ प्लेटफर्ममा C++ BUILD6.0 प्रयोग गरेर विकास गरिएको छ, जसमा प्रदर्शन मोड चयन (स्थिर, फ्ल्यासिङ, स्क्रोलिङ, टाइपिङ, इत्यादि सहित), स्क्रोलिङ दिशा चयन (माथि र तल स्क्रोलिङ र बायाँ र दायाँ स्क्रोलिङ), गतिशील प्रदर्शन गति समायोजन (जस्तै पाठ फ्ल्यासिङ आवृत्ति, स्क्रोलिङ गति, टाइपिङ प्रदर्शन गति, आदि), प्रदर्शन सामग्री इनपुट, प्रदर्शन पूर्वावलोकन, आदि।

प्रणाली चलिरहेको बेला, प्रणालीले पूर्वनिर्धारित सेटिङहरू अनुसार स्टेशन घोषणा र विज्ञापन जस्ता क्यारेक्टरहरू मात्र प्रदर्शन गर्न सक्दैन, तर म्यानुअल रूपमा आवश्यक प्रदर्शन क्यारेक्टरहरू पनि इनपुट गर्न सक्छ।इकाई नियन्त्रकको नियन्त्रण सफ्टवेयर 8051 को KEILC द्वारा प्रोग्राम गरिएको छ र एकल चिप कम्प्युटर 77E58 को EEPROM मा ठोस छ।यसले मुख्यतया माथिल्लो र तल्लो कम्प्युटरहरू बीचको सञ्चार, तापक्रम र आर्द्रताको डाटा अधिग्रहण, I/O इन्टरफेस नियन्त्रण र अन्य कार्यहरू पूरा गर्दछ।वास्तविक सञ्चालनको समयमा, तापमान मापन सटीकता ± 0.5 ℃ पुग्छ र आर्द्रता मापन शुद्धता ± 2% RH पुग्छ।

निष्कर्ष

यस पेपरले हार्डवेयर योजनाबद्ध रेखाचित्र डिजाइन, तर्क संरचना, कम्पोजिसन ब्लक रेखाचित्र, आदिका पक्षहरूबाट सबवे इनडोर एलईडी डिस्प्ले स्क्रिनको डिजाइन विचार प्रस्तुत गर्दछ। फिल्ड बस इन्टरफेस मोड्युल र तापमान आर्द्रता मोड्युल इन्टरफेसको डिजाइन मार्फत, इनडोर एलईडी डिस्प्ले स्क्रिनले बिभिन्न परिवेशका आवश्यकताहरू अनुरूप, र राम्रो स्केलेबिलिटी र बहुमुखी प्रतिभा छ।धेरै परीक्षणहरू पछि, आन्तरिक मेट्रोको नयाँ यात्री सूचना प्रणालीमा इनडोर एलईडी डिस्प्ले स्क्रिन प्रयोग गरिएको छ, र प्रभाव राम्रो छ।अभ्यासले प्रमाणित गर्छ कि डिस्प्ले स्क्रिनले चिनियाँ क्यारेक्टरहरू र ग्राफिक्स र विभिन्न गतिशील डिस्प्लेहरूको स्थिर प्रदर्शनलाई राम्रोसँग पूरा गर्न सक्छ, र यसमा उच्च चमक, कुनै फ्लिकर, साधारण तर्क नियन्त्रण, आदि विशेषताहरू छन्, जसले सबवे सवारीहरूको प्रदर्शन आवश्यकताहरू पूर्ण रूपमा पूरा गर्दछ। को लागीएलईडी स्क्रिनहरू.